minería automatizada

La minería automatizada implica la eliminación del trabajo humano del proceso minero . ^{[ 1 ]} La industria minera se encuentra en transición hacia la automatización . Aún puede requerir una gran cantidad de capital humano , particularmente en el mundo en desarrollo , donde los costos laborales son bajos y, por lo tanto, hay menos incentivos para aumentar la eficiencia. Existen dos tipos de minería automatizada: la automatización de procesos y software, y la aplicación de tecnología robótica a vehículos y equipos mineros.

Para obtener un mayor control sobre sus operaciones, las empresas mineras pueden implementar software o procesos de automatización minera. Los informes generados por el software de automatización minera permiten a los administradores identificar cuellos de botella en la productividad, aumentar la rendición de cuentas y comprender mejor el retorno de la inversión . ^{[ 2 ]}

Para abordar las preocupaciones sobre cómo mejorar la productividad y la seguridad en la mina, algunas empresas mineras están recurriendo a la automatización de equipos, que consiste en tecnologías de hardware y software robótico que convierten vehículos o equipos en unidades mineras autónomas. ^{[ 3 ]}

La automatización de los equipos mineros se presenta en cuatro formas diferentes: control remoto, teleoperación , asistencia al conductor y automatización completa. ^{[ 4 ]}

El equipo de minería controlado a distancia generalmente se refiere a vehículos mineros como excavadoras o topadoras que se controlan con un control remoto portátil. Un operador se sitúa a la vista y utiliza el control remoto para realizar las funciones normales del vehículo. Debido a que la visibilidad y la percepción de la máquina se reducen considerablemente, la productividad del vehículo también suele disminuir con el uso del control remoto. La tecnología de control remoto se utiliza generalmente para permitir que el equipo de minería opere en condiciones peligrosas, como terrenos inestables, zonas de voladura o áreas de alto riesgo de caída de escombros, o minería subterránea. La tecnología de control remoto suele ser la forma menos costosa de automatizar el equipo de minería, lo que la convierte en un punto de partida ideal para las empresas que buscan probar la viabilidad de la tecnología robótica en su mina. ^{[ 5 ]}

El equipo de minería teleoperado se refiere a vehículos mineros controlados por un operador desde una ubicación remota mediante cámaras, sensores y, posiblemente, software de posicionamiento adicional. La teleoperación permite al operador alejarse aún más de la zona de extracción y controlar el vehículo desde un entorno más seguro. Se siguen utilizando joysticks u otros controles manuales para controlar las funciones del vehículo, y los operadores tienen mayor acceso a la telemetría y los datos de posicionamiento a través del software de teleoperación. Al estar el operador alejado de la cabina, los vehículos mineros teleoperados pueden experimentar una menor productividad; sin embargo, el operador tiene una mejor perspectiva que con el control remoto mediante cámaras y sensores instalados en el vehículo, y se encuentra más alejado de condiciones potencialmente peligrosas. ^{[ 6 ]}

El término "asistencia al conductor" se refiere al control parcialmente automatizado de las máquinas mineras. Solo algunas funciones están automatizadas y se requiere la intervención del operador. Las funciones comunes incluyen sistemas de asistencia para la localización de obstáculos y sistemas para evitar colisiones . ^{[ 7 ]}

La "automatización total" puede referirse al control autónomo de uno o más vehículos mineros. Los componentes robóticos gestionan todas las funciones críticas del vehículo, incluyendo el encendido, la dirección, la transmisión, la aceleración, el frenado y el control de implementos (es decir, control de la pala, control de la caja basculante, cucharón y pluma de la excavadora, etc.) sin necesidad de intervención del operador. Los sistemas mineros totalmente autónomos experimentan las mayores ganancias de productividad, ya que el software controla uno o más vehículos mineros, lo que permite a los operadores asumir el rol de facilitadores de la minería, solucionando errores y supervisando la eficiencia. ^{[ 8 ]}

Los beneficios de las tecnologías de automatización de equipos mineros son variados, pero pueden incluir: mayor seguridad, mejor eficiencia en el consumo de combustible, mayor productividad, menor mantenimiento no programado, mejores condiciones de trabajo, mejor utilización de los vehículos y menor fatiga y rotación de conductores. Las tecnologías de automatización son una forma eficiente de mitigar los efectos de la escasez generalizada de mano de obra para puestos como el de conductor de camión de transporte. Ante la caída de los precios de las materias primas, muchas empresas mineras buscan formas de reducir drásticamente los costos generales sin comprometer la seguridad e integridad de las instalaciones; la automatización puede ser la solución. ^{[ 9 ]}

Los críticos de la automatización de vehículos suelen centrarse en el potencial de la tecnología robótica para eliminar puestos de trabajo, mientras que sus defensores argumentan que, si bien algunos empleos se volverán obsoletos (normalmente los sucios, peligrosos o monótonos), se crearán otros. Las comunidades que apoyan a los trabajadores desfavorecidos que dependen de puestos de trabajo de nivel inicial en la minería están preocupadas y exigen responsabilidad social a medida que las empresas mineras transitan hacia tecnologías de automatización que prometen aumentar la productividad ante la caída de los precios de las materias primas. Las empresas mineras, reacias al riesgo , también se muestran reticentes a invertir grandes cantidades de capital en una tecnología no probada, prefiriendo con mayor frecuencia entrar en el ámbito de la automatización en niveles más bajos y económicos, como el control remoto. ^{[ 10 ]}

El Grupo Rio Tinto puso en marcha su iniciativa Mina del Futuro en 2008. Desde un centro de control en Perth, los empleados de Rio Tinto operan equipos mineros autónomos en la remota pero rica en minerales región de Pilbara, en Australia . Los vehículos mineros autónomos reducen la huella ambiental del gigante minero, al tiempo que mejoran la productividad y la utilización de los vehículos. En junio de 2014, ^{[ 11 ]} la flota minera autónoma de Rio Tinto alcanzó el hito de 200 millones de toneladas transportadas. Rio Tinto también opera varias perforadoras de barrenos autónomas. ^{[ 12 ]}

Ubicada cerca de Salt Lake City , Utah, la mina Bingham Canyon ( Kennecott Utah Copper /Rio Tinto) es una de las minas a cielo abierto más grandes del mundo y una de las mayores productoras de cobre a nivel mundial. En abril de 2013, la mina sufrió un deslizamiento de tierra catastrófico que paralizó gran parte de sus operaciones. ^{[ 13 ]} Como parte de las labores de limpieza y para mejorar la seguridad, los administradores de la mina recurrieron a excavadoras, topadoras y perforadoras de barrenos teledirigidas para trabajar en las zonas de terreno altamente inestable. La tecnología robótica ayudó a Kennecott a reducir las zonas más empinadas y peligrosas del deslizamiento para permitir el acceso de vehículos tripulados para las labores de limpieza. ^{[ 14 ]}

La empresa alemana EEP Elektro-Elektronik Pranjic suministró y puso en funcionamiento más de 60 conjuntos de control automático avanzado para la minería subterránea de carbón durante el período ~ 2006–2016. Por primera vez, la empresa china «China National Coal Group Corp. (CME)» utilizó tecnología de minería de carbón completamente vírgenes en la mina «Tang Shan Gou» ( minería de tajo largo , rozadoras, tres lavas, profundidad 200 m) y en la mina «Nan Liang» (un arado, profundidad 100 m). Ambas minas de carbón tienen un espesor de capa de carbón de 1–1,7 m. El monitoreo de la extracción se realiza mediante cámaras de video (en tiempo real con transmisión de señal por fibra óptica ). Normalmente, se requiere personal subterráneo para monitorear el proceso de producción y realizar reparaciones. La automatización ha mejorado la seguridad y el rendimiento económico. ^{[ 15 ]}

BHP ha desplegado varios componentes de minería autónoma como parte de su programa de Minería de Próxima Generación. Esto incluye perforadoras autónomas ^{[ 16 ]} y camiones autónomos ^{[ 17 ]} en la región de Pilbara. ^{[ 18 ]}

En marzo de 2021, Ferrexpo plc anunció que había desplegado con éxito los primeros camiones mineros autónomos a gran escala en Europa ^{[ 19 ]} con la conversión de sus camiones de transporte CAT 793D . La empresa ha utilizado equipos de perforación semiautónomos en sus operaciones desde 2017. ^{[ 20 ]}

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